处理机调度算法的目标：公平、效率与实时性

"处理机调度的层次调度算法的目标主要关注如何有效地管理处理器资源，以实现系统的高效运行、公平性和策略强制性。在操作系统中，处理机调度分为三个层次：高级调度（作业调度）、中级调度（交换调度）和低级调度（进程调度）。这些调度层次分别负责不同的任务，如高级调度决定哪些作业进入内存等待执行，中级调度管理内存中的进程，而低级调度则选择当前应执行的进程。 作业和进程是操作系统中的基本概念。作业是用户提交的任务实体，可能包括多个进程。进程是系统执行任务的实体，是系统分配资源的基础。作业可以分解为多个进程，通过创建子进程来完成任务。系统首先为作业创建一个根进程，然后根据任务需求创建子进程，并分配资源和调度执行。 处理机调度算法的目标包括提高资源利用率、确保公平性、保持系统平衡以及强制执行特定策略。对于批处理系统，目标是缩短平均周转时间、提高系统吞吐量和处理机利用率。在分时系统中，响应时间的快速性和系统均衡性是关键。实时系统则强调任务截止时间的保证和可预测性。 作业调度是系统管理作业的重要环节，涉及记录作业状态、选择作业执行、准备执行前的工作以及作业结束后的清理。作业调度算法如FCFS（先来先服务）和SJF（最短作业优先）对系统的性能有直接影响。FCFS简单直观，但可能导致长作业等待时间过长；而SJF能减少平均等待时间，但可能导致短作业长时间等待。" 在FCFS算法中，作业按照到达的顺序获得CPU，直至完成，不支持抢占。尽管FCFS算法简单，但它可能导致短作业的响应时间较长，特别是在有大量长作业存在的环境中。相比之下，SJF算法优先执行预计运行时间最短的作业，以减少平均等待时间，但可能会导致短作业被长时间的长作业阻塞。因此，实际操作系统中常常采用更复杂的调度算法，如多级反馈队列调度，以兼顾各种类型作业的需求。 处理机调度的层次和算法设计是操作系统的核心部分，旨在优化资源分配，满足不同系统目标，同时保证系统稳定性和响应速度。理解这些概念对于设计和分析操作系统的性能至关重要。